Материал: 3671

6

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

7

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

Дисциплина “ Инструментальные методы анализа в биотехнологии ” для бакалавров направления подготовки «Биотехнология» включает следующие во-

просы: способы обработки результатов измерений, электрохимические методы анализа, спектральные и оптические методы анализа, хроматографические ме-

тоды, электрофизиологические методы анализа Все виды аудиторных занятий и самостоятельной работы студентов по-

строены в виде логически связанной единой блочной системы, включающей обязательную систематическую подготовку студентов к лабораторным и семи-

нарским занятиям, сдачу отчетов по самостоятельной работе, отчетов по лабо-

раторным работам, текущему контролю и блочных семестровых экзаменов (по желанию), подготовке научных рефератов, занятие экспериментальной научной работой.

В таблицу 2 включены основные разделы дисциплины “ Инструментальные методы анализа в биотехнологии ” и сведения по видам работ, относящимся к данной дисциплине.

Таблица 2

8

4.2. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. Способы обработки результатов измерений

Введение. Предмет и задачи физико-химических методов анализа. Значе-

ние физико-химических методов анализа в развитии биотехнологии.

Статистическая обработка результатов измерений. Основные характери-

стики метода анализа: правильность и воспроизводимость, коэффициент чувст-

вительности, предел обнаружения, нижняя и верхняя границы определяемых содержаний. Метод градуировочных кривых (графиков). Способы построения шкалы стандартов. Классификация погрешностей анализа. Систематические и случайные погрешности. Погрешности отдельных стадий химического анализа.

Причины появления погрешностей, виды погрешностей.

Раздел 2. Электрохимические методы анализа

Классификация электрохимических методов анализа.

Потенциометрия. Сущность и аналитические возможности метода. Пря-

мая потенциометрия (ионометрия) и потенциометрическое титрование. Реак-

ции, применяемые в потенциометрическом титровании. Графические способы нахождения конечной точки титрования. Электроды в потенциометрии, требо-

вания к индикаторным электродам и электродам сравнения. Классификация электродов. Ионоселективные электроды (ИСЭ). Основные характеристики ИСЭ. Выбор электродов. Аппаратура для измерения потенциала.

Кондуктометрия. Сущность и аналитические возможности метода. Элек-

тропроводность и ее зависимость от концентрации ионов в растворе. Прямая кондуктометрия и кондуктометрическое титрование. Кривые кондуктометриче-

ского титрования. Аппаратура метода. Электроды и ячейки для измерения электропроводности. Высокочастотное кондуктометрическое титрование. Сущ-

ность, аналитические возможности и особенности метода.

9

Раздел 3. Спектральные и оптические методы анализа

Классификация спектроскопических методов. Использование спектров для качественного и количественного анализа. Спектральные приборы и их ос-

новные узлы.

Эмиссионный спектральный анализ (пламенная, дуговая и искровая спектрофотометрия); область применения методов. Теоретические основы и аналитические возможности метода.

Молекулярная спектроскопия. Спектры поглощения, их происхождение и особенности. Характеристики полос поглощения. Качественный и количест-

венный анализ по спектрам поглощения. Законы светопоглощения: закон Буге-

ра – Ламберта – Бера, закон аддитивности. Причины отклонений от основного закона светопоглощения. Основные узлы приборов абсорбционной спектроско-

пии.

Абсорбционная спектроскопия в УФ- и видимой областях. ИК-

спектроскопия. Фотометрический и спектрофотометрический методы анализа,

их сравнительная характеристика. Оптимальные условия и основные приемы фотометрического определения. Определение светопоглощающих веществ в смеси. Аналитические возможности и практическое применение методов.

Нефелометрия и турбидиметрия. Теоретические основы методов. Про-

цессы взаимодействия света со взвешенными частицами. Условия проведения нефелометрических и турбидиметрических определений. Аналитические воз-

можности методов, причины их ограниченного применения. Приборы.

Рефрактометрия. Теоретические основы и аналитические возможности метода. Практическое применение. Аппаратура для проведения рефрактомет-

рических измерений.

Поляриметрия. Сущность поляриметрического метода анализа. Оптически активные вещества. Получение плоскополяризованного света. Явление двойно-

го лучепреломления. Применение поляриметрии. Вращение плоскости поляри-

10

зации плоскополяризованного света и его зависимость от различных факторов.

Количественная оценка вращения плоскости поляризации плоскополяризован-

ного света. Удельное и молярное вращение плоскости поляризации света. Оп-

ределение концентрации оптически активных веществ в растворе. Аппаратура для поляриметрических измерений

Раздел 4. Хроматографические методы

Классификация хроматографических методов. Способы получения хрома-

тограмм. Хроматографические параметры. Теория хроматографического разде-

ления. Аппаратура, обработка хроматограмм. Газовая хроматография. Газо-

твердофазная и газожидкостная хроматография. Области применения газовой хроматографии. Особенности газовых хроматографов. Жидкостная колоночная хроматография. Адсорбционная хроматография. Распределительная хромато-

графия. Ионообменная хроматография. Плоскостная хроматография.

Раздел 5. Электрофизиологические методы анализа

Биоиндикация и физиологические реакции. использование электрофизио-

логических методов для оценки устойчивости растений к внешним раздражите-

лям. Биоэлектрический потенциал. Определении значения биоэлектрического потенциала и расчет биоэлектрической реакции. Статистическая обработка биоэлектрических потенциалов.